UA77324C2

UA77324C2 - Appliance for purification of exhaust gases of combustion engine

Info

Publication number: UA77324C2
Application number: UAA200500735A
Authority: UA
Inventors: Semen Mykolaiovych Talalaiev; Semen Petrovych Vynnyk; Volodymyr Fedorovych Klimin; Naum Musiiovych Naish
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-11-15

Abstract

An appliance for purification of exhaust gases of combustion engine has slag collector with pallet 6 placed in its lower section, this surrounds a rotary chamber 1, a confuser and a distribution chamber. To the rotary chamber in tangent direction inlet branch pipe with ejector is connected, its passive section is placed between the walls of the slag collector and the oil collector. The oil collector is placed between the slag collector and the otary chamber and the confuser and is hermetically connected to the outer surface of the distribution chamber, at that the upper cavity of the oil collector is connected by channels with the lower cavity of the oil collector. The neighboring distribution chamber and confuser are installed with gap, at that the baffler of particles is placed at the end of the distribution chamber. In the cavity of the confuser and the rotary chamber cowl is installed, this is connected through channel to the lower section of the oil collector, this one is equipped with pipeline for lubricant discharge.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується транспортного машинобудування і може бути використаний у вихлопних системах 2 двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, тепловозів.The invention relates to transport engineering and can be used in exhaust systems of 2 internal combustion engines, for example, diesel locomotives.

Відомий пристрій для очистки вихлопних газів двигуна внутрішньою згоряння, що містить циліндричні камери обертання і поділу, тангенціальне підключений до камери обертання впускний патрубок з ежектором, зона розрідження якого з ' 'єднана з пилозбірником камери поділу. ( Заявка Японії Мо 49-22969, МПК Е 01 М 3/00, 1969).A known device for cleaning exhaust gases of an internal combustion engine, containing cylindrical chambers of rotation and separation, tangentially connected to the chamber of rotation inlet nozzle with an ejector, the rarefaction zone of which is connected to the dust collector of the separation chamber. (Application of Japan Mo 49-22969, IPC E 01 M 3/00, 1969).

Недоліком відомого пристрою є низька ефективність очистки газів, пов'язана з тим, що відсмоктування 70 пилових часток здійснюється тільки в одній точці бічної стінки камери поділу, а також із наявністю прямою виходу вихлопних газів із камери поділу разом із невидаленими продуктами згоряння палива й мастила двигуна внутрішнього згоряння.The disadvantage of the known device is the low efficiency of gas cleaning, which is connected with the fact that the suction of 70 dust particles is carried out only at one point of the side wall of the separation chamber, as well as with the presence of a direct exit of exhaust gases from the separation chamber together with the unremoved products of combustion of fuel and engine oil internal combustion.

Найбільш близьким до заявленого технічного рішення за технічною сутністю і досягнутим результатом є пристрій для очистки газів, що відпрацювали, двигуна внутрішнього згоряння, що містить співвісно розміщені 12 циліндричні камеру обертання, конфузор, камеру поділу, на бічній стінці якої виконані рівномірно розташовані по периметру отвори з тангенціальними патрубками, і охоплюючий їх шлакозбірник, тангенціальне підключений до камери обертання впускний патрубок з ежектором, випускний патрубок і відбійник часток. ( А.с. СРСР Мо 1101571, МПК гО1 М 306, 1984).The closest to the declared technical solution in terms of technical essence and the achieved result is a device for cleaning spent gases of an internal combustion engine, which contains 12 coaxially placed cylindrical rotation chambers, a confusor, a separation chamber, on the side wall of which there are evenly spaced holes with tangential nozzles, and a slag collector covering them, an inlet nozzle with an ejector tangentially connected to the rotation chamber, an outlet nozzle and a particle breaker. (A.s. of the USSR Mo 1101571, IPC gO1 M 306, 1984).

У цьому пристрої ефективність очистки вихлопних газів підвищується за рахунок установки конфузора між камерами обертання і поділу.In this device, the efficiency of exhaust gas cleaning is increased due to the installation of a confusor between the rotation and separation chambers.

Недоліком даного технічного рішення є можливість закоксування шлакозбірника при викиданні двигуном внутрішнього згоряння великої кількості мастила. У цьому випадку продукти очистки перетворюються у масу, яку важко видалити, що веде до зниження надійності й ефективності роботи пристрою.The disadvantage of this technical solution is the possibility of coking of the slag collector when the internal combustion engine ejects a large amount of lubricant. In this case, the cleaning products turn into a mass that is difficult to remove, which leads to a decrease in the reliability and efficiency of the device.

В основу винаходу поставлена задача створення пристрою для очистки вихлопних газів двигуна с внутрішнього згоряння підвищеної надійності й ефективності за рахунок поділу продуктів очистки на рідку і Ге) суху фракції і роздільне їх видалення.The invention is based on the task of creating a device for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine of increased reliability and efficiency due to the separation of cleaning products into liquid and dry fractions and their separate removal.

Поставлена задача досягається тим, що у відомому пристрої для очистки вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння, що містить співвісно розміщені циліндричні камеру обертання, конфузор, камеру поділу і охоплюючий їх шлакозбірник, тангенціальне підключений до камери обертання впускний патрубок з ежектором, М випускний патрубок і відбійпик часток, він оснащений маслозбірником, розташованим між шлакозбірникомі с камерою обертання та конфузором і пов'язаним із зовнішньою поверхнею камери поділу, суміжні торці камери поділу і конфузора встановлені з зазором, причому відбійник часток розміщений на торці камери поділу, при оThe task is achieved by the fact that in a known device for cleaning exhaust gases of an internal combustion engine, which contains coaxially placed cylindrical rotation chambers, a confusor, a separation chamber and a slag collector covering them, an inlet nozzle with an ejector tangentially connected to the rotation chamber, an M outlet nozzle and a particle breaker , it is equipped with an oil collector located between the slag collector with the rotation chamber and the confusor and connected to the outer surface of the separation chamber, the adjacent ends of the separation chamber and the confusor are installed with a gap, and the particle deflector is placed on the end of the separation chamber, at

Цьому в порожнині конфузора і камери обертання встановлений обтічник, сполучений каналом із нижньою ї- частиною маслозбірника, який оснащений трубопроводом відводу мастила. 3о Пошук, здійснений за джерелами науково-технічної і патентної інформації, показав, що сукупність істотних в ознак технічного рішення, що заявляється, невідома.For this, a fairing is installed in the cavity of the confusor and the rotation chamber, which is connected by a channel to the lower part of the oil collector, which is equipped with an oil drain pipe. 3o The search carried out on the sources of scientific and technical and patent information showed that the set of essential features of the claimed technical solution is unknown.

Таким чином, технічне рішення відповідає вимогам новизни, тому що воно невідомо в інших галузях техніки.Thus, the technical solution meets the requirements of novelty, because it is unknown in other fields of technology.

За результатами проведеного пошуку у відомих рішеннях не було виявлено поданої сукупності істотних « ознак, що забезпечують якісну очистку вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння при поділі їх на рідку і З 50 суху фракції. с Газовий потік, що містить краплі мастила в завислому стані, закручуючись і притискаючись до стінок камериAccording to the results of the search in the known solutions, the set of essential "characteristics that ensure high-quality cleaning of the exhaust gases of the internal combustion engine when dividing them into liquid and C 50 dry fractions was not found. c Gas flow containing drops of lubricant in a suspended state, swirling and pressing against the walls of the chamber

Із» обертання і конфузора, накидає краплі мастила на внутрішні поверхні камери обертання і конфузора, котрими мастило рухається до виходу з пристрою під дією динаміки потоку і потрапляє на своєму шляху безпосередньо в зазор між конфузором і камерою поділу, при цьому відбійник часток додатково перешкоджає потраплянню мастила до камери поділу. Установка обтічника збільшує поверхню осадження мастила, якою мастило рухається і до виходу з конфузора до маслозбірника. При цьому вихлопні гази очищуються від рідкої фракції, незгорілого -І палива й мастила до їхнього виходу до камери поділу, тому до камери поділу потрапляє тільки суха фракція часток і іскор, що після відцентрової сепарації в камері поділу Через отвори з тангенціальними патрубками о потрапляють у порожнину шлакозбірника й осідають у його піддоні. ка 20 Сутність заявленого технічного рішення поясняюється кресленнями, де: на фіг.1 зображений пристрій для очистки вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння, загальний вид;from" the rotation and the confusor, casts drops of lubricant on the inner surfaces of the rotation chamber and the confusor, with which the lubricant moves to the exit of the device under the influence of flow dynamics and falls on its way directly into the gap between the confusor and the separation chamber, while the particle deflector additionally prevents the ingress of lubricant to the separation chamber. The installation of the fairing increases the surface of the lubricant deposition, which the lubricant moves to the exit from the confusor to the oil sump. At the same time, the exhaust gases are cleaned of the liquid fraction, unburned fuel and lubricant before they exit to the separation chamber, so only the dry fraction of particles and sparks enters the separation chamber, which after centrifugal separation in the separation chamber through holes with tangential nozzles o enter the cavity slag collector and settle in its tray. ka 20 The essence of the claimed technical solution is explained by drawings, where: Fig. 1 shows a device for cleaning exhaust gases of an internal combustion engine, general view;

Т» нафіг.2- перетин А-А на фіг.1; на фіг.З - перетин Б-Б на фіг.1; на фіг.4 - перетин В-В на фіг. 1. 29 Пристрій для очистки вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння містить співвісно розміщеніT" in Fig. 2 - section AA in Fig. 1; in Fig. 3 - cross section B-B in Fig. 1; in Fig. 4 - section B-B in Fig. 1. 29 The device for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine contains coaxially placed

ГФ) циліндричні камеру обертання 1, конфузор 2, камеру поділу З із випускним патрубком 4. Шлакозбірник 5 із юю розміщеним у його нижній частині піддоном б охоплює камеру обертання 1, конфузор 2 і камеру поділу 3. До камери обертання 1 тангенціальне підключений впускний патрубок 7 з ежектором 8, пасивна частина котрого 9 розміщена між стінками шлакозбірника 5 і маслозбірника 10. Маслозбірник 10 розташований між шлакозбірником 60 ві камерою обертання 1 і конфузором 2 і герметично пов'язаний із зовнішньою поверхнею камери поділу 3, причому верхня порожнина 11 маслозбірника 10 сполучена каналами 12 із нижньою порожниною 13 маслозбірника 10. Стінка 14 камери поділу З оснащена рівномірно розташованими по периметру отворами 15 із примикаючими до них тангенціальними за ходом обертання газу патрубками 16, що сполучаються зі шлакозбірником 5. Суміжні торці камери поділу З і конфузора 2 установлені з зазором, причому відбійник часток бо 47 розміщений на торці камери поділу 3. У порожнині конфузора 2 і камери обертання 1 встановлений обтічникGF) cylindrical rotation chamber 1, confusor 2, separation chamber C with an outlet nozzle 4. Slag collector 5 with a tray b placed in its lower part covers rotation chamber 1, confusor 2 and separation chamber 3. Inlet nozzle 7 is tangentially connected to rotation chamber 1 with an ejector 8, the passive part of which 9 is located between the walls of the slag collector 5 and the oil collector 10. The oil collector 10 is located between the slag collector 60 in the rotation chamber 1 and the confusor 2 and is hermetically connected to the outer surface of the separation chamber 3, and the upper cavity 11 of the oil collector 10 is connected by channels 12 with the lower cavity 13 of the oil collector 10. The wall 14 of the separation chamber C is equipped with holes 15 evenly spaced around the perimeter with adjacent nozzles 16 tangential to them in the course of gas rotation, which communicate with the slag collector 5. Adjacent ends of the separation chamber C and the confusor 2 are installed with a gap, and the particle deflector bo 47 is placed at the end of the separation chamber 3. In the cavity, the confusor and 2 and rotation chamber 1 a fairing is installed

18, сполучений каналом 19 із нижньою частиною маслозбірника 10, який оснащений трубопроводом 20 відводу мастила.18, connected by a channel 19 with the lower part of the oil collector 10, which is equipped with a pipeline 20 for the removal of lubricant.

Пристрій для очистки вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння працює таким чином.The device for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine works as follows.

Потік вихлопних газів разом із частками шлаку (сажі), краплями мастила надходить через впускний патрубок 7 у камеру обертання 1, де він закручується і обертаючись переміщається до конфузору 2, де закручується ще більше. Під дією відцентрових сил частки шлаку відкидаються до стінок камери поділу 1 і конфузора 2, а краплі мастила осаджуються на ці поверхні й у вигляді рідкої плівки рухаються під дією динаміки газового потоку до виходу з пристрою і потрапляють у зазор, утворений суміжними торцями камери поділу З і конфузора 2, 7/0 огинаючи на своєму шляху відбійник часток 17, що перешкоджає проникненню мастила до камери поділу 3.The flow of exhaust gases, together with particles of slag (soot), drops of lubricant enters through the inlet pipe 7 into the rotation chamber 1, where it twists and rotates and moves to the confusor 2, where it twists even more. Under the action of centrifugal forces, the slag particles are thrown to the walls of the separation chamber 1 and confusor 2, and drops of lubricant settle on these surfaces and in the form of a liquid film move under the influence of the dynamics of the gas flow to the exit from the device and fall into the gap formed by the adjacent ends of the separation chamber C and of the confusor 2, 7/0 bypassing the particle deflector 17 on its way, which prevents the penetration of lubricant into the separation chamber 3.

Мастило надходить до верхньої порожнини 11 маслозбірника 10 і через канали 12 до нижньої порожнини 13 маслозбірника 10 і далі до трубопроводу 20 відводу мастила. За рахунок установки обтічника 18 додатково збільшена поверхня, якою мастило рухається до виходу з конфузора 2, воно потрапляє до порожнини обтічника 18, а з неї каналом 19 у нижню порожнину 13 маслозбірника 10 і трубопровід 20 відводу мастила. При цьому /5 Вихлопні гази обчищуються від рідкої фракції палива, що не згоріло, Її мастила й до камери поділу З вони надходять фактично тільки із сухою фракцією часток іскор, де частки шлаку, відкинуті до периферії обертового потоку відцдентровими силами, за інерцією влітають і відкидаються разом із газом в отвори 15 патрубків 16 |і далі надходять у піддон б шлакозбірника 5, а очищений газ викидається через випускний патрубок 4 в атмосферу.Lubricant enters the upper cavity 11 of the oil collector 10 and through the channels 12 to the lower cavity 13 of the oil collector 10 and further to the pipeline 20 of the oil outlet. Due to the installation of the fairing 18, the surface on which the lubricant moves to the exit from the baffle 2 is additionally increased, it enters the cavity of the fairing 18, and from it through the channel 19 into the lower cavity 13 of the oil collector 10 and the pipeline 20 of the oil drain. At the same time, /5 Exhaust gases are cleaned of the liquid fraction of unburned fuel, lubricates it and enters the separation chamber C. They actually enter only with the dry fraction of spark particles, where the slag particles, thrown to the periphery of the rotating flow by centripetal forces, fly in and are thrown away by inertia together with the gas in the holes 15 of the nozzles 16 | and then enter the tray b of the slag collector 5, and the purified gas is released through the exhaust nozzle 4 into the atmosphere.

Використання даного технічного рішення дозволить підвищити надійність і ефективність роботи пристрою.The use of this technical solution will increase the reliability and efficiency of the device.

Claims

Formulation of the invention Device for cleaning exhaust gases of an internal combustion engine, containing coaxially placed cylindrical rotation chambers, a confusor, a separation chamber and a slag collector covering them, an inlet nozzle with an ejector tangentially (o) connected to the rotation chamber, an outlet nozzle and a particle deflector, which differs in that , which is equipped with an oil collector located between the slag collector and the rotation chamber and the confusor and connected to the outer surface of the distribution chamber, the adjacent ends of the distribution chamber and the confusor are installed with a gap, and the particle deflector is located on the end of the distribution chamber, while in the confusor cavity and the rotation chamber, a fairing is installed, connected by a channel to the lower part of the oil sump, which is equipped with an oil drain pipe. so u and -

-

. and? -i -i (95) ime) s» ime) 60 b5